JP6834695B2 - Resolver stator - Google Patents
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Description
本発明は、レゾルバのステータに関し、特にその構造に関する。 The present invention relates to a stator of a resolver, particularly to its structure.
電動機のロータなど、軸回りに回転する回転体の回転位置を検出するレゾルバが知られている。例えば、電動機に設けられたレゾルバは、電動機のロータと共に回転するレゾルバロータと、レゾルバロータの周囲に配置され電動機のステータに対して固定的に配置されたレゾルバステータを有する。レゾルバロータのレゾルバステータに対する回転位置を検出することにより、電動機のロータのステータに対する位置を検出することができる。 Resolvers that detect the rotational position of a rotating body that rotates around an axis, such as a rotor of an electric motor, are known. For example, the resolver provided in the electric motor has a resolver rotor that rotates together with the rotor of the electric motor, and a resolver stator that is arranged around the resolver rotor and fixedly arranged with respect to the stator of the electric motor. By detecting the rotational position of the resolver rotor with respect to the resolver stator, the position of the electric motor with respect to the stator can be detected.
レゾルバステータは、電動機のステータが固定された構造体、例えば電動機のケースに固定される。レゾルバステータのケースに対する位置決めに、ノックピンを用いることができる。下記特許文献1には、ノックピン(50)を用いて電動機ケース(18)に位置決めされたレゾルバステータ(30)が示されている。レゾルバステータ(30)は、ステータコイル(38)を覆う樹脂製のカバー部材(40)を有する。カバー部材(40)には、ノックピン(50)の後端に対応する位置に、ノックピン(50)の抜けを防止する止め部(58)が設けられている。なお、上記の( )内の符号は、下記引用文献1で用いられた符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。 The resolver stator is fixed to a structure in which the stator of the electric motor is fixed, for example, a case of the electric motor. A knock pin can be used to position the resolver stator with respect to the case. Patent Document 1 below shows a resolver stator (30) positioned on an electric motor case (18) using a knock pin (50). The resolver stator (30) has a resin cover member (40) that covers the stator coil (38). The cover member (40) is provided with a stopper (58) for preventing the knock pin (50) from coming off at a position corresponding to the rear end of the knock pin (50). The reference numerals in parentheses above are the reference numerals used in the following cited document 1 and are not related to the reference numerals used in the description of the embodiments of the present application.
レゾルバステータのコアに隣接する金属製の部材、例えばコアを覆う金属製のカバーを設け、この部材でノックピンの抜けを防止する場合、この部材とノックピンの距離が近いと、ノックピンが受信した周囲の電磁ノイズがカバーを介してレゾルバステータのコアに進入し、レゾルバの出力信号にノイズが混入することがあった。 When a metal member adjacent to the core of the resolver stator, for example, a metal cover covering the core is provided and this member prevents the knock pin from coming off, if the distance between this member and the knock pin is short, the surrounding area received by the knock pin is received. Electromagnetic noise sometimes entered the core of the resolver stator through the cover, and noise was mixed in the output signal of the resolver.
本発明は、ノックピンの抜けを防止し、かつノックピンからの電磁ノイズの進入を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the knock pin from coming off and to suppress the entry of electromagnetic noise from the knock pin.
本発明に係る装着対象構造体に装着されるレゾルバステータは、装着対象構造体に設けられた結合穴に挿入されたノックピンに係合する係合溝が設けられたステータコアと、ステータコアのヨーク部を覆う金属製のレゾルバカバーとを有し、レゾルバカバーは、ノックピン端面に対向するノックピン対向部を有し、ノックピン対向部は、ノックピン端面の一部のみに対向し、ノックピンの抜けを防止する、レゾルバステータである。 The resolver stator mounted on the mounting target structure according to the present invention includes a stator core provided with an engaging groove for engaging with a knock pin inserted in a coupling hole provided in the mounting target structure, and a yoke portion of the stator core. The resolver cover has a metal resolver cover to cover, and the resolver cover has a knock pin facing portion facing the knock pin end face, and the knock pin facing portion faces only a part of the knock pin end face to prevent the knock pin from coming off. It is a stator.
本発明に係る装着対象構造体に装着される他のレゾルバステータは、装着対象構造体に設けられた結合穴に挿入されたノックピンに係合する係合溝が設けられたステータコアと、装着対象構造体の裏側から装着対象構造体およびステータコアを貫通するボルトとねじ結合し、装着対象構造体と協働してステータコアを挟持し固定する金属製の固定プレートとを有し、固定プレートは、ノックピン端面に対向するノックピン対向部を有し、ノックピン対向部は、ノックピン端面の一部のみに対向し、ノックピンの抜けを防止する、レゾルバステータである。 Other resolver stators mounted on the mounting target structure according to the present invention include a stator core provided with an engaging groove for engaging with a knock pin inserted in a coupling hole provided in the mounting target structure, and a mounting target structure. It has a metal fixing plate that is screwed from the back side of the body to a bolt that penetrates the mounting target structure and the stator core, and cooperates with the mounting target structure to sandwich and fix the stator core. The fixing plate is a knock pin end face. The knock pin facing portion is a resolver stator having a knock pin facing portion facing the knock pin, and the knock pin facing portion faces only a part of the knock pin end surface to prevent the knock pin from coming off.
また、ノックピン端面の、ノックピン対向部が対向する部分の面積は、ノックピン端面の面積の40パーセント以下とすることができる。 Further, the area of the knock pin end face where the knock pin facing portion faces is 40% or less of the area of the knock pin end face.
また、ノックピン対向部は、ノックピン端面から離間して配置されるようにできる。 Further, the knock pin facing portion can be arranged so as to be separated from the knock pin end face.
また、ノックピン端面とノックピン対向部の離間距離を、ノックピンの、結合穴に挿入された部分の長さ未満とすることができる。 Further, the distance between the knock pin end face and the knock pin facing portion can be set to be less than the length of the portion of the knock pin inserted into the coupling hole.
ノックピン対向部がノックピン端面の一部のみに対向するようにしたので、ノックピンの抜けを防止しつつ、ノックピンからの電磁ノイズの進入を抑制することができる。 Since the knock pin facing portion faces only a part of the knock pin end face, it is possible to suppress the intrusion of electromagnetic noise from the knock pin while preventing the knock pin from coming off.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図1は、電動機10に備えられたレゾルバ12を示す断面図である。電動機10は、レゾルバ12の周囲の構造のみが示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
電動機10は、電動機ロータ14と、電動機ロータ14を取り囲むように配置される電動機ステータ16を有する。電動機ロータ14は、電動機10の出力軸となるロータシャフト18と結合され、両者は一体となって回転する。電動機ロータ14および電動機ステータ16は、共に電動機ケース20内に収められている。電動機ケース20は、ロータシャフト18を回転可能に支持する軸受22が配置されたエンドケース24を含む。図1においては、ロータシャフト18の一端のみが示されているが、他端も軸受により回転可能に支持されている。電動機ステータ16は、電動機コイル26と、電動機コイル26が巻装される電動機ステータコア28を有し、電動機ケース20に固定配置される。
The
レゾルバ12は、ロータシャフト18に固定されたレゾルバロータ30と、電動機ケース20、特にエンドケース24に装着され、固定されるレゾルバステータ32を有する。レゾルバロータ30は、楕円形の板形状を有し、この楕円形のレゾルバロータ30の回転中心は、ロータシャフト18の回転軸線上に位置する。ロータシャフト18が回転すると、レゾルバロータ30も一体となって回転する。レゾルバロータ30は、電磁鋼板を回転軸線の方向に積層して形成される。レゾルバステータ32は、概略円環形状であり、レゾルバロータ30の外周を取り囲むように配置される。また、レゾルバステータ32は、エンドケース24に設けられた複数の円弧壁34内に収められるように配置される(図2,3参照)。複数の円弧壁34は、ロータシャフト18の回転軸線を中心とする同一円周上に配置され、これらの円弧壁34の内壁面にレゾルバステータ32の外周側面が接することにより、レゾルバステータ32の径方向の位置決めがなされる。
The
レゾルバステータ32は、円環形状のヨーク部36およびヨーク部36の内周から内側に向けて延びるティース38を有するステータコア40と、ティース38に巻き付くように装着されるレゾルバコイル42とを有する。ステータコア40は、レゾルバロータ30の回転軸線の方向に電磁鋼板を積層して形成される。ティース38は、ヨーク部36の内周に、周方向に沿って複数個が配置されている。
The
レゾルバコイル42は、励磁用コイルと2個の検出用コイルの3種のコイルを含む。2個の検出用コイルは、電動機10の電気角で90°の間隔を開けて配置された2個のティース38にそれぞれ装着されている。励磁用コイルに交流電流を印加すると、2個の検出用コイルに電流が誘導される。
The
ロータシャフト18の回転に伴ってレゾルバロータ30が回転すると、楕円形のレゾルバロータ30の外周面と、ステータコア40のティース先端とのギャップが周期的に変化する。このため、検出用コイルに誘導される電流が周期的に変化する。この検出用コイルを流れる電流の変化から、レゾルバステータ32に対するレゾルバロータ30の回転位置が算出される。レゾルバステータ32は電動機ケース20に固定されており、またレゾルバロータ30は電動機ロータ14と一体に回転するので、レゾルバ12は電動機ケース20を基準とした電動機ロータ14の回転位置を検出することができる。
When the
レゾルバロータ30の形状は、前述の楕円に限られず、回転に伴って、その外周側面とステータコア40のティース先端とのギャップが周期的に変化する形状であればよい。例えば、中心が回転中心からずれて位置する円板形状とすることもできる。
The shape of the
レゾルバコイル42は、少なくとも一部がコイルケース44に収容されている。このレゾルバ12においては、コイルケース44は、ステータコア40に沿う円環形状であり、ステータコア40の表裏に配置される。コイルケース44は樹脂製とすることができる。
At least a part of the
レゾルバステータ32のヨーク部36を覆うように、エンドケース24の反対側の面にレゾルバカバー46が配置される。レゾルバカバー46の材質は金属であり、特に鋼とすることができる。レゾルバカバー46は、ヨーク部36に対応した円環板形状であり、内周縁には、コイルケース44の外周面に当接するフランジ48が設けられている。また、レゾルバカバー46とヨーク部36の外周縁は一致しており、両者共に円弧壁34の内壁面に当接している。レゾルバカバー46には、ねじ穴を有するボス部50が設けられる。ボス部50のねじ穴には、エンドケース24の裏面側から貫通するボルト52のねじ部がねじ結合する。エンドケース24には、ボルト52が貫通する貫通孔54が形成されており、またステータコア40にもボルト52が貫通する長穴56が形成されている(図2参照)。長穴56は、周方向に延びており、これによりレゾルバステータ32を周方向にある角度範囲で動かすことができるようにしている。ボルト52を締めると、ステータコア40は、レゾルバカバー46とエンドケース24に挟持され、電動機ケース20に固定される。このレゾルバ12は、3本のボルト52を用いて固定されている。このように、レゾルバカバー46は、電動機ケース20と協働してステータコア40を挟持し固定する固定プレートとして機能する。
The
図2および図3は、レゾルバステータ32およびその周囲を図1に示す矢印Aの方向に視た状態を示す図である。図2は、レゾルバカバー46を取り除いた状態を示している。以下においては、図1と、図2,3を参照して説明する。
2 and 3 are views showing a state in which the
ステータコア40には、エンドケース24に立設されたノックピン58と係合する係合溝60が設けられている。係合溝60は、ヨーク部36の外周縁から径方向内側に向けて形成され、またヨーク部36の厚さ方向(電動機ロータの回転軸線に沿う方向)全体にわたって設けられている。ノックピン58は、エンドケース24に設けられた結合穴62に挿入され、エンドケース24に一端が突出した立設された状態にある。ノックピン58は円柱形状を有し、材質は、金属であり、特に鋼とすることができる。ノックピン58と係合溝60の周方向の寸法は、隙間を有するように設定されている。これにより、ボルト52を若干緩め、レゾルバステータ32を仮止めした状態で、レゾルバステータ32を周方向に若干動かせるようにしている。これにより、レゾルバステータ32の周方向位置の微調整を可能としている。
The
レゾルバカバー46の、ノックピン58および係合溝60に対応する位置には、外周縁から内側に向けて切り欠き64が設けられている。切り欠き64の底縁64aは周方向に延び、切り欠き64は、底縁64aがノックピン58の端面58aを横切るように形成されている。これにより、ノックピン端面58aの一部にレゾルバカバー46が対向し、他の部分ではノックピン端面58aがレゾルバカバー46に覆われずに開放されている。言い換えれば、レゾルバカバー46のノックピンに対向する部分(ノックピン対向部)は、ノックピン端面58aの一部のみに対向している。
A
レゾルバカバー46がノックピン端面58aに対向していることにより、ノックピン58が結合穴62から抜けることを防止している。ノックピン58は、圧入により結合穴62に固定されたとしても、条件によっては、抜けることが考えられる。例えば、電動機ケース20がアルミ合金製、ノックピン58が一般的な鋼製である場合、電動機の発熱による熱膨張によって、ノックピン58がすきまばめの状態となる場合がある。アルミ合金の熱膨張率は、一般鋼のそれより大きく、高温になると、結合穴62の内径がノックピン58の外径より大きく膨張する。このため、これらのはめあい寸法が、しまりばめ状態から、すきまばめ状態となって緩み、ノックピン58が抜ける可能性がある。電動機10が車両に搭載されるものである場合、車両の振動によってもノックピンが緩む場合がある。これらのノックピン58の抜けに対し、レゾルバカバー46にノックピン端面58aに対向する部分を設けることにより、この部分でノックピン58の端を押さえ、抜けを防止できる。ノックピン端面58aと、これに対向するレゾルバカバー46の離間距離が、ノックピン58が結合穴62に埋め込まれる深さ未満とすることにより、ノックピン58の抜けを防止できる。
Since the
レゾルバ12の周囲に配置された電動機コイル26に電流が流れると周囲に変動する磁界が発生し、この磁界が、ステータコア40内に誘起される磁束に影響を与える場合がある。レゾルバカバー46が金属製であることで、電動機10による外部の磁界をある程度遮蔽することができる。一方で、ノックピン58がアンテナのように機能し、外部の磁界によるノイズを増幅する場合があり、このノイズがレゾルバカバー46を介してステータコア40に進入することがある。このノイズは、電動機ロータ14の回転位置の検出の精度を低下させる。
When a current flows through the
このレゾルバ12においては、レゾルバカバー46がノックピン端面58aの一部にのみ対向していることにより、ノイズの進入を少なくしている。レゾルバカバー46とノックピン端面58aが対向する面積が小さいため、ノックピン端面58aの全体に対向している場合に比べ、ノックピン58からレゾルバカバー46に進入するノイズを低減することができる。ノックピン端面58aの、ノックピン対向部が対向する部分の面積は、ノックピン端面58a全体の面積の40パーセント以下である。また、レゾルバカバー46は、ノックピン端面58aから離間していることが好ましい。離間していることによっても、ノイズの進入が抑制される。
In the
図4は、ノイズの進入を抑えるための他の態様を示す図である。この態様は、レゾルバカバーの形状が前述のレゾルバカバー46と異なる。他の構成については前述のものと同様である。この態様のレゾルバカバー66は、前述の切り欠き64を設ける代わりに、屈曲されてレゾルバカバー66の他の部分よりもノックピン端面58aからノックピンの軸線方向に離された離間部68を有する。これにより、ノックピン端面58aとレゾルバカバー66の距離が離れ、離間部68が形成されていない平らなレゾルバカバーに比べ、ノックピン58からレゾルバカバー46に進入するノイズを低減することができる。このときも、ノックピン端面58aと、これに対向するレゾルバカバー66の離間部68との距離が、ノックピン58が結合穴62に埋め込まれる深さ未満とすることにより、ノックピン58の抜けを防止できる。
FIG. 4 is a diagram showing another aspect for suppressing the ingress of noise. In this aspect, the shape of the resolver cover is different from that of the
10 電動機、12 レゾルバ、14 電動機ロータ、16 電動機ステータ、18 ロータシャフト、20 電動機ケース(装着対象構造体)、22 軸受、24 エンドケース、26 電動機コイル、28 電動機ステータコア、30 レゾルバロータ、32 レゾルバステータ、34 円弧壁、36 ヨーク部、38 ティース、40 ステータコア、42 レゾルバコイル、44 コイルケース、46 レゾルバカバー(固定プレート)、48 フランジ、50 ボス部、52 ボルト、54 貫通孔、56 長穴、58 ノックピン、58a ノックピン端面、60 係合溝、62 結合穴、64 切り欠き、64a 底縁、66 レゾルバカバー(固定プレート)、68 離間部。 10 motors, 12 resolvers, 14 motor rotors, 16 motor stators, 18 rotor shafts, 20 motor cases (structures to be mounted), 22 bearings, 24 end cases, 26 motor coils, 28 motor stator cores, 30 resolver rotors, 32 resolver stators. , 34 arc wall, 36 yoke part, 38 teeth, 40 stator core, 42 resolver coil, 44 coil case, 46 resolver cover (fixed plate), 48 flange, 50 boss part, 52 bolts, 54 through holes, 56 long holes, 58 Knock pin, 58a Knock pin end face, 60 engagement groove, 62 coupling hole, 64 notch, 64a bottom edge, 66 resolver cover (fixing plate), 68 separator.
Claims (4)
装着対象構造体に設けられた結合穴に挿入されたノックピンに係合し、周方向においてノックピンとの間に隙間が形成される係合溝が設けられたステータコアであって、周方向に延びる長穴が形成されたステータコアと、
装着対象構造体の、ステータコアが配置された側とは反対側から、装着対象構造体に設けられた貫通孔およびステータコアの長穴を貫通するよう挿入されたボルトとねじ結合し、装着対象構造体と協働してステータコアを挟持し固定する金属製の固定プレートであって、ノックピン端面に対向するノックピン対向部を有する固定プレートと、
を有し、
ノックピン対向部は、ノックピン端面の一部のみに対向し、ノックピンの抜けを防止する、
レゾルバステータ。 A resolver stator that is mounted on the structure to be mounted.
Engage in is inserted into the coupling hole provided in the mounting structure of interest knock pin, a stator core engaging groove gap is formed is provided between the knock pin in the circumferential direction, the length extending in the circumferential direction A stator core with holes and
From the side of the structure to be mounted, which is opposite to the side where the stator core is arranged , screw-coupled with a bolt inserted so as to penetrate the through hole provided in the structure to be mounted and the elongated hole of the stator core, and the structure to be mounted A metal fixing plate that sandwiches and fixes the stator core in cooperation with the knock pin, and has a knock pin facing portion that faces the knock pin end face.
Have,
The knock pin facing portion faces only a part of the knock pin end face to prevent the knock pin from coming off.
Resolver stator.
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